• 한국해양학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.86-100
• /
• 1993

ADI(Alternating Direction Implicit) 유한차분법을 사용하여 3차원 경합 해수유 동 모델 BACHOM-3을 개발하였다. 본 모델을 장방형 내만에서 하나의 결점을 갖는 정상 파에 적용하여 해석해와 비교하였으며, 그 결과 해석해와 잘 일치하였다. 모델의 현지 적용성과 수영만의 해수유동을 조사하기 위해 모델을 수영만에 적용하여 대조기 평수 시 현지관측결과와 비교하였으며, 그 결과 현지 관측결과와 비교적 잘 일치하였다. 만 중앙부의 제 1층(수심 0∼2 m)과 제 2층(수심 2∼5 m)에서 조석잔차류는 시계방향으로 회전하는 순환류가 나타났으며, 또한 낙조류가 창조류보다 강하게 나타났다. 계산된 유속분포에 의하면, 표층과 저층 사이에 유속의 위상차가 나타나며, 표층으로 갈수록 위상의 지연이 나타났다. 그리고, 본 모델을 홍수시와 바람 효과를 고려한 흐름 장의 계산에도 적용하였다. 해양에서 육지로 바람이 불 때 표층에서는 풍향에 대응하는 유 속분포를 나타냈으나, 저층의 육지경계부근에서는 풍향과 반대방향의 흐름이 나타났 다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제21권6호
• /
• pp.513-525
• /
• 2020

Slopes stabilised with piles are seldom analysed considering uncertainties in the parameters of the pile-slope system. Reliability analysis of the pile-slope system quantifies the degree of uncertainties and evaluates the safety of the system. In the present study, the reliability analysis of a slope stabilised with piles is performed using the first-order reliability method (FORM) based on Hasofer-Lind approach. The implicit performance function associated with the factor of safety (FS) of the slope is approximated using the response surface method. The analyses are carried out considering the design matrices formulated based on both the 2^k factorial design augmented with a centre run (2^k fact-centred design) and face-centered cube design (FCD). The finite element method is used as the deterministic model to compute the FS of the pile-slope system. Results are compared with the results of the Monte Carlo simulation. It is observed that the optimum location of the row of piles is at the middle of the slope to achieve the maximum FS. The results show that the reliability of the system is not uniform for different pile configurations, even if the system deterministically satisfies the target factor of safety (FS_t) criterion. The FS_t should be selected judiciously as it is observed that the reliability of the system changes drastically with the FS_t level. The results of the 2^k fact-centred design and FCD are in good agreement with each other. The procedure of the FCD is computationally costly and hence the use of 2^k fact-centred design is recommended, provided the response of the system is sufficiently linear over the factorial space.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.23-27
• /
• 2008

대규모 육지수문모형(Land Surface Model, LSM)에서 종합적인 육지 물흐름 및 에너지흐름의 예측을 위해 새로운 지표면-지표하 연계 물흐름 모형이 지표하 물흐름 모의를 위한 3차원 체적평균 토양수분 이송방정식(Volume Averaged Soil-moisture Transpor, VAST)을 지표수 흐름모의를 위한 1차원 확산방정식과 연계하여 개발되었다. 각 흐름특성에 맞는 복합적인 수치해석법이 적용되어, 시간분할 방법에 의해 3차원 VAST 방정식의 종방향 흐름이 완전음해법에 의해 해석된 후, 횡방향 흐름이 양해법으로 구해지며, 그 후에 1차원 확산방정식은 MacCormack 유한차분법으로 계산한다. 이 새로운 흐름연계모형은 최신의 육지수문모형인 CLM(Common Land Model)내의 기존 1차원 수리수문계산부분을 대체하게 된다. CLM과 결합된 새로운 연계흐름모형은 오하이오 계곡부근의 시험유역에 적용되었으며, 모의결과는 지표면-지표하 물흐름 상호작용의 모의와 지표수 흐름추적방법을 사용한 새로운 모형의 유출예측이 실측치에 더 근접함을 보여준다. 이 개선된 육지수문모형은 지역적, 대륙적, 그리고 지구전체를 다루는 수문기상연구와 기후변화로 인한 재해예방을 위하여 기상모형인 CWRF(Climate extension of the next-generation Weather Research and Forecasting)와 연계될 예정이다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.323-328
• /
• 2003

A basic design on a flexible riser in a floating type development system for upwelling deep ocean water is presented. In the numerical study, an implicit finite difference algorithm is employed for three-dimensional riser equations. Fluid and geometric non-linearity and bending stiffness are considered and solved by Newton-Raphson iteration. To keep the depth of end point of a flexible and light riser is very important for upwelling deep ocean water in a floating type development system. Weight attached at the end point of the riser in order to keep its intake depth is designed under the strong surface current and the configuration of the riser is predicted. The results of this study can be contributed to the design of the development system in floating type for upwelling deep ocean water.

• 한국해양공학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.388-396
• /
• 2017

A Lagrangian approach based computational fluid dynamics (CFD) was used to simulate large and/or sharp deformations and fragmentations of interfaces, including free surfaces, through tracing each particle with physical quantities. According to the concept of the particle-based CFD method, it is possible to apply it to both fluid particles and solid particles such as sand, gravel, and rock. However, the presence of more than two different phases in the same domain can make it complicated to calculate the interaction between different phases. In order to solve multiphase problems, particle interaction models for multiphase problems, including surface tension, buoyancy-correction, and interface boundary condition models, were newly adopted into the moving particle semi-implicit (MPS) method. The newly developed MPS method was used to simulate a typical validation problem involving dam breaking. Because the soil and other particles, excluding the water, may have different viscosities, various viscosity coefficients were applied in the simulations for validation. The newly developed and validated MPS method was used to simulate the mobile beds induced by broken dam flows. The effects of the viscosity on soil particles were also investigated.

• 한국환경과학회지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.497-506
• /
• 2002

A Photochemical-Trajectory model was used to understand the production of ozone in the atmospheric boundary layer. This model was composed of the trajectory and the photochemical models. To calculate trajectories of air parcels, winds were obtained from the three-dimensional nonhydrostatic mesoscale model (PSU/NCAR MM5V2), and the results were interpolated into constant height surfaces. Numerical integration in the trajectory model was performed by the Runge-Kutta method. The photochemical model consisted of chemical reactions and photodissociation processes. Chemical equations were integrated by the semi-implicit Bulirsch-Stoer method. We performed our experiments from 21 July to 23 July 1994 during the summer time for Seoul area. During the time of maximum ozone concentration in Seoul, four trajectories of air parcels which traveled from Inchon to Seoul were selected. Ozone concentrations estimated by two models are compared with observed one in Seoul area and the photochemical-trajectory model is better fitted than pure photochemical model. During the selected period, high ozone concentrations in Seoul area were more influenced by transferred pollutants from Inchon than emitted pollutants in Seoul.

• Coupled systems mechanics
• /
• 제2권4호
• /
• pp.389-410
• /
• 2013

Three-dimensional Lagrangian fluid finite element is applied to seismic response analysis of an oil storage tank with a floating roof. The fluid element utilized in the present analysis is formulated based on the displacement finite element method considering only volumetric elasticity and its element stiffness matrix is derived by using one-point integration method in order to avoid volumetric locking. The method usually adds a rotational penalty stiffness to satisfy the irrotational condition for fluid motion and modifies element mass matrices through the projected mass method to suppress spurious hourglass-mode appeared in compensation for one-point integration. In the fluid element utilized in the present paper, a small hourglass stiffness is employed. The fluid and structure domains for the objective oil storage tank are modeled by eight-node solid elements and four-node shell elements, respectively, and the transient response of the floating roof structure or the free surface are evaluated by implicit direct time integration method. The results of seismic response analyses are compared with those by other method and the validation of the present analysis using three-dimensional Lagrangian fluid finite elements is shown.

• 한국습지학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.73-82
• /
• 2006

본 연구에서는 홍수시 낙동강 유역에서 발생하는 수위거동양상을 분석하기 위해서 수리학적 하도추적모형을 적용하였다. 이를 위해 Saint-Venent 식의 가중 4점 음해법 유한차분해를 구하는 FLDWAV모형을 적용하는 방법을 제시하였다. 또한 합리적인 댐관리를 위해서 상류 댐방류량에 따른 하류부의 홍수도달시간에 대해서도 검토하였다. 모의 결과 수리학적 모형에 의한 방류량의 도달시간을 산정하기 위해서는 여러 가지 가정과 제한조건에 따른 방류시간산정이 수반되어야 할 것으로 판단되었다. 본 연구에서 구축된 모형을 적용함으로서 하류하천의 영향을 고려한 합리적인 댐방류 의사결정의 지침을 제공하며, 홍수시 하천에서의 과학적인 수리학적 분석이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.31-39
• /
• 2005

음함수 표면을 이용한 모델링 방법은 부드러운 곡면을 나타내기에 적합하며 날카로운 부분을 표현하기 위해서는 CSG 연산을 적용한다. 기존의 방식을 이용해서 얻은 매쉬에서는 흔히 음함수의 표면과 상당한 오차를 가지는 매쉬 첨점(vertex)을 얻거나 겹쳐지는 삼각형 또는 날카로운 부분의 표현이 안 되는 점 등의 문제가 나타난다. 본 논문에서는 타원체의 특성을 이용해서 타원체 기반 음함수 표면을 정확하게 샘플링하고 동시에 날카로운 부분을 효과적으로 표현할 수 있는 매쉬를 얻기 위한 폴리곤화 방법을 제안한다. 이러한 목표를 위해 타원체의 투사 특성과 표면 법선 벡터의 연속 특성을 이용해서 음함수 표면 위에 정확하게 위치하는 첨점(vertex)의 위치를 찾고 날카로운 부분을 효과적으로 표현하기 위해 점진적인 방법으로 정확한 첨점(vertex) 위치를 찾는 방법을 제안한다. 지금까지 약점으로 지적되어 왔던 음함수 표면 모델링의 시각화 절차를 이 방법을 통해 개선함으로써 음함수 표면 모델링 기법이 제공하는 다른 장점들을 적극 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제28권2호
• /
• pp.149-157
• /
• 2004

Implicit finite element analysis of the flat surface-straight edge hemming process is performed by using a commercial code ABAQUS/Standard. Methods of finite element modeling for springback simulation and contact pair definition are discussed. An optimal mesh system is chosen through the error analysis that is based on the smoothing of discontinuity in the state variables. This study has focused on the investigation of the influence of process parameters in flanging, pre-hemming and main hemming on final hem quality, which can be defined by turn-down, warp and roll-in. The parameters adopted in this parametric study are flange length, flange angle, flanging die corner radius, face angle and insertion angle of pre-hemming punch, and over-stroke of pre-hemming and main hemming punches.